EP0122454A1 - Kleinölbrenner - Google Patents

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EP0122454A1
EP0122454A1 EP84102707A EP84102707A EP0122454A1 EP 0122454 A1 EP0122454 A1 EP 0122454A1 EP 84102707 A EP84102707 A EP 84102707A EP 84102707 A EP84102707 A EP 84102707A EP 0122454 A1 EP0122454 A1 EP 0122454A1
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EP
European Patent Office
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nozzle
oil
burner according
oil burner
small oil
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EP84102707A
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English (en)
French (fr)
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EP0122454B1 (de
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Franklin Schmidt
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0122454A1 publication Critical patent/EP0122454A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0122454B1 publication Critical patent/EP0122454B1/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/24Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space
    • F23D11/26Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space with provision for varying the rate at which the fuel is sprayed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/008Flow control devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/027Regulating fuel supply conjointly with air supply using mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a small oil burner, in particular for an hourly oil throughput in the range below 5 kg, with a nozzle head assigned to a heat exchanger, the at least one injection nozzle connected to an oil supply, received on a centrally arranged nozzle holder which can be fixed on a nozzle holder, and a holder for the injection nozzle having an outer burner tube comprising a combustion air duct connected to an air supply.
  • High-pressure oil burners which are equipped with a so-called swirl or simplex nozzle, work with a fixed oil pressure and a constant nozzle cross-section with an almost constant oil throughput.
  • the air volume flow required for optimal combustion is adjusted and set according to the maximum desired oil flow rate.
  • the partial load operation is regulated by the burner's duty cycle.
  • the burner is usually switched on and off via thermostatically controlled two-point controllers on the heat exchanger or on a corresponding consumer. Since the operating behavior of the burner is decisive for the system efficiency of the heat generator, the efficiency that can be achieved at full load cannot be achieved in part-load operation. In this context, it can be assumed that the downtime of the heat generator reduces the annual efficiency of the system during downtimes.
  • a comb-like inclined gate is arranged on the notor shaft receiving the cam disk, which engages in an associated fork connected to an air damper shaft.
  • This control device is arranged outside of the nozzle head with regard to the required space.
  • the disadvantage here is not only the construction work caused by the return nozzle required here, both for the production of an oil circuit containing an oil supply and an oil return, and for the sealing between the oil supply and the oil return.
  • a particular disadvantage of this known arrangement is rather the size of the control device, which obviously cannot be accommodated internally, ie inside the nozzle head, and requires an external arrangement.
  • such an arrangement not only requires a change in the previous design of burners without load-dependent control of the oil and air throughput, which leads to a high level of structural complexity, but is no longer under in the case of small oil burners bring to.
  • the oil throughput through the injection nozzle which is designed as a return-free swirl or simplex nozzle with a constant nozzle cross section
  • the air throughput associated with the current oil throughput can be controlled as a function of the load, even in a small oil burner of the type mentioned at the outset the air throughput through the burner tube can be adjusted by means of an axial movement of an actuator which is axially movable in the nozzle head and which can be displaced against a restoring force in accordance with a pressure-dependent function of the oil in the region of the flow path leading to the injection nozzle or entering the oil pressure and entering the oil pressure.
  • the adjustment of the air throughput to the instantaneous oil throughput achieved with the measures according to the invention results in an almost stoichiometric combustion without a large excess of air and thus a complete utilization of the fuel without supercooling of the combustion gases, even with a low oil throughput.
  • the arrangement according to the invention thus obviously works not only at full load with a comparatively good efficiency, but also at part load.
  • a high duty cycle can be achieved, so that cooling losses and thermal shock are practically not to be feared and comparatively low exhaust gas temperatures are reached.
  • the ongoing load-dependent throughput control it is also ensured that the radiation losses are relatively low. Starting processes with the associated disadvantages are therefore rare.
  • the adaptation of the instantaneous burner output to an instantaneous demand, which is advantageously achieved while maintaining or increasing the full load efficiency, which is advantageous by detecting the rate of temperature rise in the Heat exchanger can be determined, thus gives an excellent overall efficiency.
  • the control of the current oil and air throughput, ie the energy supply to the heat exchanger can be carried out simply in such a way that the rate of temperature rise swings around a zero point, the energy supplied approximately corresponding to the energy consumed.
  • the oil throughput can be controlled by continuously influencing the pressure and the temperature of the oil present at the injection nozzle, the oil throughput associated with the highest adjustable oil temperature and the lowest adjustable oil pressure being appropriately selected such that sufficient atomization fineness is guaranteed.
  • the oil throughput associated with the highest adjustable oil temperature and the lowest adjustable oil pressure being appropriately selected such that sufficient atomization fineness is guaranteed.
  • At least one throttle point can be provided in the area of the flow path of the combustion air, which is formed by a constriction provided in the area of the burner tube and a cooperating diaphragm that can be fixed on the actuator.
  • a particularly advantageous embodiment of the superordinate measures can consist in the fact that the actuator can be displaced by means of a movable limitation of a pressure chamber. This solution advantageously allows a pressure-dependent and / or a temperature-dependent displacement of the actuator.
  • the pressure chamber can be arranged in the region between the nozzle block and nozzle holder, the actuator being able to be supported on a stationary part of the nozzle head via the pressure chamber, which is preferably arranged concentrically to the nozzle axis.
  • a nozzle holder carrying the injection nozzle and preferably the baffle plate can be slidably mounted on the nozzle assembly, which limits the pressure chamber to form the actuator, which on the other hand can be limited by the stationary nozzle assembly.
  • the nozzle holder forms the actuator, from whose movement the influencing of the various control variables can be derived.
  • the baffle plate attached to it also moves at the same time, as a result of which the passage gap for the secondary air provided between the outer baffle plate edge and the end cross section of the burner tube can be influenced in such a way that the proportion of primary air increases as the total air throughput decreases.
  • a throttle point can be provided in the region of the flow path of the oil, formed by two sealing surfaces which are preferably arranged near the injection nozzle and can be pressed onto one another with a force that can be varied by means of the displaceable actuator.
  • the desired oil pressure as a function of the displacement of the actuator, which in turn can take place, for example, as a function of temperature.
  • the pressure chamber is designed as a bellows, which can be enlarged by expanding its contents or by pressurizing it, and vice versa.
  • the pressure chamber can expediently be designed as a cylindrical double bellows, which results in a closed system which is sealed with respect to the heating oil.
  • the double bellows can be provided with a refrigerant filling that can be heated depending on the load. For this purpose, the double bellows can simply be brought into thermal contact with the oil which is guided past it and, depending on the load, heated to reduce its viscosity by means of an associated heating device.
  • the movement of the actuator effected by the expansion or contraction of the bellows forming the pressure chamber, the function of which the pressure appears, can hereby advantageously be brought into a fixed dependency relationship on the load-dependent variable temperature of the oil present in the region of the injection nozzle.
  • a further development of the superordinate measures can consist in the fact that the one sealing surface of the throttle point provided in the region of the oil flow path is provided at the injector-side end of a displaceable tube which is arranged between the heating device and the pressure chamber and consists of thermally conductive material, preferably with a radial one Play arranged on the heating device and is sealed against the stationary nozzle holder and with its sealing surface engages behind an associated sealing surface of the centrally arranged heating device and its end opposite the sealing surface, which engages behind the movable actuator relative to the stationary nozzle holder and is supported on it by a closing spring.
  • the reaction force of the closing spring acts as a restoring force on the movable actuator, so that a further restoring spring can be dispensed with under certain circumstances.
  • the standstill pressure within the bellows is expediently so great that the closing spring is kept under tension. This ensures that the control system is in the standstill position in a position corresponding to the minimum load, whereby the number of load changes of the bellows can be reduced, which has a positive effect on the service life.
  • An alternative advantageous embodiment of the superordinate measures can consist in that the pressure chamber has an outlet on the injection nozzle side, designed as a throttle point with a constant cross section, and can be acted upon with heating oil, the pressure of which in the area in front of the pressure chamber can be controlled depending on the load. It is possible to simply design the pressure chamber as a single bellows through which the heating oil flows. The displacement of the actuator and thus the setting of the combustion air appears here as a simple function of the set pressure. For load-dependent control of the heating oil pressure in the area in front of the pressure chamber, it can simply be done in the pressure and / or return connection downstream of the heating oil pump At least one control valve can be provided, which can be controlled depending on the load.
  • Flanged oil burner 2 has a nozzle head 3 with an outer combustion air tube 4 and a centrally arranged nozzle assembly 6, on which a nozzle holder 8 receiving an injection nozzle 7 is mounted.
  • the burner tube 4 and the nozzle holder delimit an annular combustion air channel 5.
  • the injection nozzle 7 is designed as a swirl or simplex nozzle with a constant bore cross section and without oil return.
  • the injection nozzle 7 is supplied with heating oil, which is injected into the combustion chamber of the heat exchanger 1, via a pressure connection 9, which is connected to a pump having a pump pressure (not shown here). This is supposed to be a combustion system used in private areas, for example.
  • the oil burner 2 is therefore designed for an hourly consumption below 5 kg.
  • a baffle plate 10 is provided which is known per se and has radial air passage slots and is simply attached to the nozzle holder 8 here.
  • Primary air reaches the combustion zone via the radial slots of the baffle plate 10.
  • Secondary air enters the combustion zone via an annular gap 11 between the baffle plate and the front, inwardly protruding end of the burner tube 4.
  • the ignition of the fuel air mixture takes place via an ignition electrode 65 assigned to the injection nozzle 7.
  • a photo cell 66 is provided which scans the combustion zone and is arranged here in the area of the combustion air duct 5.
  • the amount of oil injected is permanently adapted to the energy requirement of the heat exchanger 1.
  • the scorching supplied Air adapted to the current oil flow so that an essentially stoichiometric combustion is guaranteed.
  • the rate of temperature rise in the area of the heat exchanger 1 is detected and used as a control variable.
  • the control of the oil and air throughput that is to say the control of the energy supply to the heat exchanger 1, is carried out in such a way that the temperature rise rate is as close as possible to 0 or moves towards 0, thus achieving a steady state between the supply of energy and the supply of energy.
  • the outside temperature can be applied to the control variable as a level specification in the form of a cascade.
  • the air throughput through the combustion air duct 5 is controlled by changing its free flow cross section as a function of the load.
  • a throttle point 12 is provided, which is formed by a disk-shaped diaphragm 13 and a constriction 14 of the burner tube 4 cooperating therewith.
  • the throttle point 12 can be set in a manner specified in more detail below.
  • the oil throughput through the non-adjustable, non-returnable injection nozzle 7 is controlled by load-dependent influencing of the temperature and the pressure of the oil present at the injection nozzle 7 on the supply side.
  • the viscosity of heating oil increases with / the temperature.
  • the oil throughput can therefore be throttled by increasing the temperature and lowering the pressure and vice versa.
  • a heating device 15 is provided here, on which the flow mungsweg of the fuel oil supplied via the pressure nozzle 9 of the injection nozzle 7 in the form of a return-free, annular in cross-section channel 16 passes.
  • the heating device 15 can be controlled via signal lines 17 in dependence on the rate of temperature rise in the area of the heat exchanger 1 in such a way that the temperature is increased when less energy is required and vice versa.
  • the vehicle is started with a minimal oil throughput. This can be achieved in a simple manner in that the temperature of the oil is monitored with the aid of a start-up thermostat 67, which only releases the burner operation when the required oil temperature has been reached.
  • a throttle point 18 is provided in the region of the flow path formed by the channel 16, the sealing surfaces 19 and 20 of which have to be lifted from each other against the force of a closing spring 21 by the oil passing through the throttle point.
  • the oil temperature which can be generated by means of the heating device 15 serves at the same time as a guide variable for setting a desired oil pressure and an air flow rate associated with the oil flow rate which is dependent on the oil temperature and the oil pressure.
  • the nozzle holder 8 is slidably mounted on the stationary nozzle assembly 6 in the illustrated embodiment.
  • the displaceable nozzle holder 8 practically forms one Slidable actuator for adjusting the diaphragm 13 fastened thereon and the closing spring 21 which exerts the closing force effective in the region of the throttle point 18 and which can also be carried on one side thereof.
  • a pressure chamber 23 is provided, here in the form of the interior of a cylindrical double bellows 24 surrounding the heating device 15, which is surrounded by surfaces of the stationary nozzle assembly 6 or a flange 25 fixed thereon and the nozzle holder 8, which is displaceably mounted in relation thereto.
  • the pressure chamber 23 is filled with a refrigerant that expands when heated and vice versa.
  • a heating device which can be activated in a load-dependent manner can be provided.
  • the heat transfer to the double bellows 24 takes place through the heating oil, which in turn can be tempered by means of the associated heating device 15.
  • the flow path of the heating oil formed by the channel 16 simply passes between the heating device 15 and the double bellows 24.
  • a reciprocable tube 26 is provided on the heating element forming the heating element 15, which is provided with a collar having the sealing surface 20, which engages behind an undercut edge forming the sealing surface 19 of the displaceable nozzle holder 6 and nozzle 21 by means of the closing spring is supported on the stock side.
  • the tube 26 is provided with a collar engaging behind the flange 25, on which the closing spring 21 engages, which can thus be taken along by the displaceable nozzle holder 8 forming an actuator.
  • the annular gap between the tube 26 and the heating device comprised by it is sealed.
  • the pipe 26, which is made of thermally conductive material is in contact with the thermally conductive contact on the outer heating surfaces of the heating device 15.
  • the flow path of the oil formed by the channel 16 leads radially outside the tube 26 between the tube and the double bellows 24.
  • the downstream throttling point 18 ensures that the entire space between the tube 26 and the double bellows 24 is filled with oil, so that reliable heat transfer to the double bellows 24 is ensured.
  • the energy supply to the heating device 15 takes place inversely proportional to the temperature rise speed in the area of the heat exchanger 1. If the temperature rise speed is too high and is to be reduced, the energy supply to the heating device 15 is increased, whereby the heat emission to the flow through the channel 16 increases. Oil increases, resulting in egg ner reduction in the viscosity of the oil leads, which leads to a reduction in the oil throughput even with the oil pressure remaining constant at the injection nozzle 7 having a constant nozzle bore diameter.
  • the energy supply to the heating device 15 therefore not only leads to a reduction in the oil viscosity, but also to a reduction in the oil pressure effective for the injection; and to a throttling of the air throughput adapted to the strongly throttled oil throughput, this being particularly in the Secondary air area noticeable.
  • the tube 26 is provided with an extension 27 adjoining the collar having the sealing surface 20, which includes an annular gap 28 adjoining the throttle point 18 with the nozzle holder 8.
  • the oil reaches a comparatively high speed before it enters the threaded feed channel for the nozzle bore of the injection nozzle 7, which is designed as a swirl or simplex nozzle, via an upstream filter or sieve 29. Due to the high speed of the oil in the area of the annular gap 28, air pockets are entrained by the oil, so that no larger air bubbles can form.
  • a further oil filter 29a which is arranged in the region of the outlet cross section of the pressure connection 9, can be provided to increase operational reliability. Pre-filtering of the oil can be achieved in this way, so that no operational disturbances are to be feared even in the case of small gap widths of the order of 1/10 mm in the region of the throttle point 18.
  • the basic structure of the arrangement according to FIG. 2 corresponds to the arrangement described above.
  • the same reference numerals are therefore used for the same parts.
  • the double bellows 24 enclosing the pressure chamber 23 is delimited on the one hand by the nozzle holder 8 and on the other hand by a displaceable ring 30.
  • the nozzle holder 8 is immovable on by means of a shirt-like attachment or an opened sleeve 68 or the like fixed nozzle array 6 attached.
  • the ring 30 forms the displaceable actuator, which serves to adjust a throttle point 12 provided in the region of the flow path of the air, formed by a constriction 14 and a slidable diaphragm 13 associated therewith, and a throttle point 18 provided in the region of the flow path of the oil.
  • the combustion air channel delimited by the burner tube 4 is through an air guide tube 69, which comprises the nozzle block 6 and the nozzle holder 8 with a radial spacing, into a primary air channel 5a assigned to the radial slots of the baffle plate 10 and one between the annular gap 11 Baffle plate 10 and burner tube 4 assigned secondary air duct 5b divided.
  • the air guide tube 69 is arranged so that the air flow can be divided in the region of the constriction 14.
  • the metering of the air to be accomplished by the ring 30 forming the actuator takes place here by blocking the secondary air duct 5b.
  • the air guide tube 69 is firmly connected to the ring 30 and is provided in the region of its outer circumference with the diaphragm 13 assigned to the constriction 14.
  • the entrance to the primary air duct 5a remains unaffected by the orifice 13, which, even with a low total air throughput, results in a high proportion of primary air and thus ensures good nebulization.
  • the annular gap 11 between the baffle plate 10 and the burner tube 4 need not be changed in this embodiment.
  • the baffle plate 10 can therefore be arranged stationary.
  • the baffle plate 10 is fixed on the burner tube 4.
  • the air guide tube 69 is here performed up to the baffle plate 10. To accomplish the required mobility of the air guide tube 69, this is simply designed as a two-part telescopic tube. It would also be conceivable to accommodate the baffle plate 10 on the front end of the air guide tube 69, so that this could be formed in one piece and at the same time the gap 11 between the baffle plate 10 and the burner tube 4 could be adjusted.
  • the sleeve 68 connecting the nozzle assembly 6 to the nozzle holder 8 is simply provided with slots 31 in the adjustment region of the ring 30, through which holders 32 fastened on the ring 30 extend, to which the air guide tube 69 is fastened.
  • the ring 30 is supported by a return spring in the form of a single bellows 33 against the action of the pressure chamber 23 on the nozzle assembly 6.
  • the single bellows 33 seals the flow path of the oil in the form of the channel 16 surrounding the rod-shaped heating device 15, which is fed from the pressure connection 9 and is therefore under pump pressure, which also acts on the ring 30, so that no oil can escape through the slots 31.
  • the oil flow path formed by the channel 16 leads here between the rod-shaped heating device 15 and the pipe 26 surrounding it with radial play, which is provided with a collar engaging behind the nozzle-side end face of the heating device 15 to form the throttle point 18.
  • the opposite end of the tube 16 engages behind the ring 30 and is supported thereon by means of the closing spring 21.
  • the space between the tube 26 and the double bellows 24 having a refrigerant charge is accessible from the flow path of the oil and is therefore with oil filled.
  • the front end of the tube 26 lies sealingly against the wall of an associated bore of the nozzle holder 8, so that the entire oil throughput must pass through the throttle point 18.
  • the standing oil filling between pipe 26 and double bellows 24 ensures reliable heat conduction.
  • the force-based design is based on a given pump pressure so that the force caused by the standstill pressure within the pressure chamber 23, acting on the ring 30, is greater than the force of the closing spring 21, so that the actuator is not in a standstill position the full load is in a position corresponding to the minimum load, which can reduce the number of required movements of the bellows 24 and the bellows 33 and at the same time ensures that the Dinht Chemistry the movable tube 26 suddenly closes the throttle point 18 in the manner of a quick-closing valve when the pump pressure is eliminated , which reliably prevents re-injection.
  • this also applies to the other embodiments.
  • supplying energy to the heating device 15 not only leads to a reduction in the viscosity of the oil, but also to a reduction in the pressure at the same time of the oil present at the injection nozzle 7 and at the same time throttling the air throughput.
  • the basic structure of the arrangement according to FIG. 7 corresponds to the arrangement according to FIG. 2 described above.
  • the following description of FIG. 7 is therefore essentially limited to the differences, the same reference numerals being used for the same parts.
  • the double bellows 24, which on the one hand rests against the ring 30 forming an actuator and delimits the pressure chamber 23, is in direct contact with the stationary nozzle assembly 6.
  • the area between the narrow 30 forming an actuator and the nozzle holder 8, which is fixedly connected to the nozzle assembly 6 via the sleeve 68, is sealed by the single bellows 33, which also acts as a return spring for the ring 30.
  • the arrangement of the double bellows 24 delimiting the pressure chamber 23 that is realized here advantageously leads to comparatively small actuating forces and thus to comparatively small bellows diameters and overall to a compact design.
  • the heating element forming the heating device 15 acts much warmer in its front area near the nozzle holder than in its rear area near the nozzle stock.
  • the refrigerant enclosed in the pressure chamber 23 is therefore advantageously exposed to the lower temperatures to be expected in the rear area of the heating element.
  • Another advantage is that the refrigerant can be easily filled into the pressure chamber 23.
  • the nozzle assembly 6 is simply provided with an axial bore 71, which can be closed by means of a grub screw 72 is.
  • a thermal element 73 for sensing the temperature in the pressure chamber 23 can also advantageously be accommodated in the axial bore 71.
  • the arrangement of the thermocouple 73 on the nozzle side enables the connections to be easily laid.
  • Monitoring the temperature of the pressure chamber 23 facilitates the control of the fuel throughput. This is regulated here in order to achieve a comparatively short controlled system as a function of the temperature in the pressure chamber 23, the rate of temperature rise in the area of the heat exchanger 1 being applied in the form of a cascade.
  • the throttle point 18 is delimited here by a disk 74 inserted into the nozzle holder 8, which is fixedly connected to the stationary nozzle assembly 6, and provided with a central bore, and a ball 75 arranged at the opposite end of the heating element forming the heating device 15.
  • the disk 74 having the bore 76 is stationary against a stop 77 formed by a shoulder etc. of the nozzle holder 8.
  • the heating element forming the heating device 15 is not firmly connected to the nozzle assembly 6 here, but rather is arranged so as to be movable in the axial and radial directions. In the axial direction, the heating element is supported on the ring 50 forming an actuator via the closing spring 21 which cooperates therewith, which enables the throttle point 18 to be opened and closed.
  • the heating element In the radial direction, the heating element has so much play that the ball 75 can center itself on the facing edge of the bore 76.
  • the floating arrangement provided here for the heating element forming the heating device 15 therefore results in a reliable sealing seat in the region of the throttle point 18, without that a high accuracy is required when machining the heating element, which has an advantageous effect on the production effort. Because of the stationary arrangement of the disk 74, a reliable sealing of the disk 74 with respect to the nozzle holder 8 can also be achieved with comparatively simple means.
  • a hoof 79 supported by the single bellows 33 and supported on the disk 74 inserted in the nozzle holder 8 is provided. This gives the strongest Compression of the closing spring 21 and thus the highest closing force in the area of the throttle point 18.
  • a sleeve 80 screwed onto the heating element is provided to form a contact shoulder on the heating rod side and associated with the closing spring 21.
  • the heating element is provided with a threaded pin 81 placed on its front end, onto which the sleeve 80 can be screwed and which receives the ball 75 in the region of its front end.
  • the sleeve 80 which can be screwed onto the heating element is easily removable, so that parts located behind the sleeve, for example the closing spring 21, can be easily replaced.
  • the measures described above therefore also result in a high degree of ease of installation.
  • the sleeve 80 can be provided with threads 82 in the region of its outer circumference.
  • a guide tube 83 comprising the heating rod with radial play is provided, which is fastened to the ring 30 forming the actuator.
  • the guide tube is provided with a claw encompassing the edge of the ring 30 on the closing spring side, which is thus pressed against the shoulder of the ring 30 assigned to it by the closing spring 21. This ensures that the tube 23 is carried along with each movement of the ring 30.
  • the guide tube 83 results in a high flow rate of the oil and thus good heat transfer.
  • the guide tube 23 also provides a radial inner support for the double bellows 24, which ensures a high degree of kink resistance.
  • the displaceable nozzle holder 8 which here in turn represents the actuator for simultaneously influencing the air throughput and the oil pressure, can be displaced by pressurizing the pressure chamber 23, which is caused by the double bellows 24 is formed, which is delimited by mutually opposite surfaces of the displaceable nozzle holder 8 and the stationary nozzle assembly 6.
  • the pressure chamber 23 is connected via a bore 34 on the nozzle block side and a pressure line 35 connected thereto to a storage space 36 arranged outside the burner nozzle 3, from which a pressure medium, for example in the form of a hydraulic fluid, can be displaced depending on the load.
  • the storage space 36 is limited in the illustrated embodiment by a single bellows 37, which is arranged in a chamber 38 filled with a refrigerant, which is load-dependent by means of an associated heating device 39, ie can be heated in such a way that if the temperature rise rate in the burner nozzle 3 is too high Heat exchanger gives off heat to the chamber 38.
  • the refrigerant contained in the chamber 38 expands, as a result of which the bellows 37 is compressed and thus hydraulic fluid flow is displaced from the storage space 36 and fed into the pressure chamber 23.
  • the hydraulic fluid fed into the pressure chamber 23 leads to an expansion of the double bellows 24 and thus to a displacement of the displaceably mounted nozzle holder 8, which forms the actuator here, against the force of a support on the nozzle block side Return spring 40.
  • the movement of the nozzle holder 8 forming the actuator here is correspondingly used in FIG. 1 to influence the oil pressure in the area behind the throttle point 18 and the air throughput. To avoid repetition, reference can therefore be made to the corresponding statements in connection with FIG. 1.
  • a heating device 15, which is formed by a centrally arranged heating element, is also provided for heating the oil passing through the channel 16 and thus for reducing the viscosity of the oil.
  • the heating device 15 assigned to the annular gap 16 and the heating device 39 assigned to the chamber 38 accommodating the storage space 36 can expediently be controlled in parallel.
  • the nozzle assembly 6 with nozzle holder 8 and injection nozzle 7 serves as an actuator, the movement of which is used to influence the effective oil pressure and the air throughput.
  • the nozzle assembly 6 is slidably mounted and connected via a rod 41 to the movable wall 42 of a pressure chamber 43 arranged outside the burner nozzle 3.
  • the pressure chamber 43 is provided with a refrigerant charge, the temperature of which can be influenced as a function of the load by means of an associated heating device 44.
  • the heating device 44 can be controlled parallel to a heating device 15 provided in the region of the nozzle holder 8 in order to influence the temperature and thus the viscosity of the heating oil passing through the burner nozzle 3.
  • a bellows 45 protrudes into the pressure chamber 43, the end wall of which on the chamber side forms the movable chamber wall 42 and is connected to the rod 41.
  • the bellows 45 is compressed due to expansion of the refrigerant in the pressure chamber 43 and vice versa.
  • the return movement is supported by a return spring 46.
  • a cylinder-piston arrangement could of course also be used.
  • the movements of the wall 42 are transmitted to the actuator via the rod 41.
  • the combustion air can be controlled via an orifice attached to the nozzle block 6, which cooperates with an associated constriction on the air pipe side, or, as here, transmitted to a corresponding metering device via a linkage 47 carried by the nozzle block 6 or an electrical, optical or pneumatic scanning or the like.
  • a regulating valve 48 is provided in the exemplary embodiment shown, which is arranged in the area of an inlet connection 49 attached to the nozzle block 6, which is connected via a movable hose 50 to a pump (not shown here).
  • the regulating valve 48 is provided with a regulating lever 51 which interacts with a stationary leading edge.
  • the regulating lever 51 simply reaches through an associated recess of a tab 52 which is fastened to the housing of the pressure chamber 43, which can be fixed in a stationary manner on the oil burner housing.
  • the regulating lever 51 is pivoted and the oil pressure is accordingly reduced or increased.
  • the oil pressure serves as a reference variable for the actuator for influencing the air throughput.
  • the viscosity of the oil can be influenced by a heating device controlled in parallel.
  • the actuator is formed by the nozzle holder 8, a single bellows 52 surrounding the centrally arranged heating device 15 is provided opposite the stationary nozzle assembly 6 and nozzle holder 8, which includes a pressure chamber 53 into which the oil flow path forms the through the pressure port 9 channel 16 opens and is therefore directly charged with heating oil.
  • the pressure chamber 53 is connected via an annular gap 54 directly to the space 55 in front of the injection nozzle 7.
  • the cross section of the annular gap 54 is dimensioned here in such a way that there is no or a predetermined throttling effect.
  • the pressure of the heating oil acting on the pressure chamber 53 brings about an enlargement or reduction of the pressure chamber 23, which is manifested by an expansion or contraction of the bellows 52 and thus by corresponding displacements of the displaceably mounted nozzle holder 8 forming the actuator.
  • the oil pressure is set in the area in front of the pressure chamber 53 as a function of the load, so that the nozzle holder 8 forming the actuator performs load-dependent movements which can be tapped for the load-dependent control of various control variables.
  • a regulating valve 57 is provided in the area) of the pressure port 9 acted upon by a pump 56, which can be adjusted by means of a servomotor 59 which is controlled as a function of the load via a regulator 58.
  • the control of the servomotor 59 can be parallel to the control of the viscous provided to reduce the heating device 15.
  • the regulating valve 57 could also be arranged in the area of the return port of the pump 56.
  • pumps with a constant delivery volume can be used.
  • solenoid valves are used for pressure control.
  • the pressure port 9 acted upon by the pump 56 is provided with a relief port 60.
  • a valve 61 or 62 is arranged in the pressure port 9 and in the relief port 60, which can be brought into the open or closed position by means of the associated actuating magnets 63.
  • the actuating magnets 63 can be controlled via a controller 58 so that the pressure in the pressure connection 9 here is gradually analogous to the load, i.e. the heat demand of an assigned heat exchanger increases or decreases.
  • the valve 62 assigned to the relief port 60 is in the closed position.
  • this valve 62 is opened, as is the valve 61 associated with the pressure port 9.
  • a two-stage control is provided for the sake of simplicity. However, increasing the number of stages would be possible by increasing the number of valves. If a heating device 15 indicated here by a heating coil is provided for influencing the oil viscosity, this can be controlled parallel to the actuating magnet 63, as is indicated by the dashed signal line 64.

Abstract

Bei einem Kleinölbrenner für einen stündlichen Öldurchsatz im Bereich unter 5 kg mit einem einem Wärmetauscher (1) zugeordneten Düsenkopf (3), der mindestens eine an eine Ölversorgung angeschlossene, auf einer zentralen Halterung aufgenommene Einspritzdüse (7) und ein die Halterung der Einspritzdüse (7) unter Bildung eines an eine Luftversorgung angeschlossenen Verbrennungsluftkanals (5) umfassendes äußeres Brennerrohr (4) aufweist, läßt sich dadurch unter Beibehaltung der grundsätzlichen Konzeption bisheriger Kleinölbrenner ein hoher Gesamtwirkungsgrad und eine hohe Umweltfreundlichkeit erreichen, daß der Öldurchsatz durch die Einspritzdüse (7), die als rücklauflose Drall-bzw. Simplexdüse mit konstantem Düsenquerschnitt ausgebildet ist, und der zum momentanen Öldurchsatz gehörende Luftdurchsatz durch das Brennerrohr (4) lastabhängig steuerbar sind, wobei der Luftdurchsatz durch das Brennerrohr (4) durch eine Axialbewegung eines im Düsenkopf (3) axial bewegnar angeordneten, gemäß einer zumindest den lastabhängig veränderbaren Druck des an der Einspritzdüse (7) anstehenden Öls enthaltenden bzw. in diesen Öldruck eingehenden, lastabhängigen Funktion entgegen einer Rückstellkraft verschiebbaren Stellglieds (Ring 30) einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kleinölbrenner, insbesondere für einen stündlichen Öldurchsatz im Bereich unter 5 kg, mit enem einem Wärmetauscher zugeordneten Düsenkopf, der mindestens eine an eine Ölversorgung angeschlossene, auf einem zentral angeordneten, an einem Düsenstock festlegbaren Düsenhalter aufgenommene Einspritzdüse und ein die Halterung der Einspritzdüse unter Bildung eines an eine Luftversorgung angeschlossenen Verbrennungsluftkanals umfassendes äußeres Brennerrohr aufweist.
  • Hochdruckölbrenner, die mit einer sog. Drall- bzw. Simplexdüse ausgerüstet sind, arbeiten bei fest eingestelltem Öldruck und bei konstantem Düsenquerschnitt mit nahezu unveränderlichem Öldurchsatz. Der für die optimale Verbrennung erforderliche Luftvolumenstrom wird entsprechend der maximal erwünschten Öldurchsatzmenge abgestimmt und fest eingestellt. Der Teillastbetrieb wird hierbei über die Einschaltdauer des Brenners geregelt. Das Ein- und Ausschalten des Brenners erfolgt meist über thermostatisch gesteuerte Zweipunktregler am Wärmetauscher bzw. an einem entsprechenden Verbraucher. Da das Betriebsverhalten des Brenners bestimmend ist für den Anlagewirkungsgrad des Wärmeerzeugers ist der bei Volllast erzielbare Wirkungsgrad im Teillastbetrieb nicht erreichbar. In diesem Zusammenhang ist davon auszugehen, daß in den Stillstandzeiten die Bereitstellungsverluste des Wärmeerzeugers den Jahresnutzungsgrad der Anlage mindern. Zusätzliche Einschränkungen des Wärmeverbrauchs verringern die Brennereinschaltzeiten weiter und erhöhen damit auch die Auskühlverluste. Ferner ist davon auszugehen, daß bei jedem Anfahr- und Abschaltvorgang des Brenners erhöhte Rußbildung und umweltbelastende Abgasemissionen erzeugt werden. Beim Zünden des Brennstoff-Luftgemisches kommt es durch schlagartige Ausdehnung der Heizgase infolge der plötzlichen Erwärmung zu einem Anfahrstoß mit anschließenden Druckschwingungen in der Brennkammer, die zu Instabilitäten der Verbrennung führen und die Schadstoffemission stark erhöhen können.
  • Es sind zwar auch schon Hochdruck-Ölbrenner in Gebrauch, bei denen der Öldurchsatz und der Luftdurchsatz lastabhängig steuerbar sind. Hierbei handelt es sich jedoch um vergleichsweise große Brenner mit einem vergleichsweise hohen stündlichen Öldurchsatz, bei denen die Baugröße der Steuerungseinrichtung daher keine nennenswerte Rolle spielt. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist eine an einen Ölvorlauf und einen Ölrücklauf angeschlossene Rücklaufdüse vorgegesehen. Im Bereich des Ölrücklaufs ist hier ein Druckregelventil angeordnet, mittels dessen der Brennstoffdurchsatz durch die Einspritzdüse über den Rücklauddruck einstellbar ist. Der Ventilstößel des Druckregulierventils wird durch einen Schwenkhebel betätigt, der eine mittels eines lastabhängig betätigbaren Stellmotors verstellbare Nockenscheibe abgreift. Auf der die Nockenscheibe aufnehmenden Notorwelle ist gleichzeitig eine kammartige Schrägk-ulisse angeordnet, die in eine zugeordnete, mit einer Luftklappenwelle verbundene Gabel eingreift. Diese Steuereinrichtung ist hierbei im Hinblick auf den erforderlichen Platzbedarf außerhalb des Düsenkopfes angeordnet. Nachteilig hierbei ist nicht nur der durch die hier erforderliche Rücklaufdüse verursachte Bauaufwand sowohl für die Bewerkstelligung eines einen Ölvorlauf und einen Ölrücklauf enthaltenden Ölkreislaufs als auch für die Abdichtung zwischen Ölvorlauf und Ölrücklauf. Ein besonderer Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht vielmehr in der Baugröße der Steuereinrichtung, die offenbar intern, d.h. innerhalb des Düsenkopfes, nicht unterzubringen ist und eine externe Anordnung erfordert. Eine derartige Anordnung erfordert jedoch nicht nur eine Änderung der bisherigen Konzeption von Brennern ohne lastabhängige Steuerung des Öl- und Luftdurchsatzes, was zu einem hohen baulichen Aufwand führt, sondern ist bei Kleinölbrennern gar nicht mehr unterzubringen.
  • Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kleinölbrenner eingangs erwähnter Art zu schaffen, der einen vergleichsweise hohen Gesamtwirkungsgrad und niedrige Abgasemissionswerte aufweist und der dennoch einen vergleichsweise geringen baulichen Aufwand und praktisch keine Änderung der/grundkonzeption gattungsgemäßer Anordnungen erfordert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch bei einem Kleinölbrenner eingangs erwähnter Art der öldurchsatz durch die Einspritzdüse, die als rücklauflose Drall- bzw. Simplexdüse mit konstantem Düsenquerschnitt ausgebildet ist, und der zum momentanen Öldurchsatz gehörende Luftdurchsatz durch das Brennerrohr lastabhängig steuerbar sind, wobei der Luftdurchsatz durch das Brennerrohr durch eine Axialbewegung eines im Düsenkopf axial bewegbar angeordneten, gemäß einer zumindest den lastabhängig veränderbaren Druck des Öls im Bereich des zur Einspritzdüse hinführenden Strömungswegs enthaltenden bzw. in den Öldruck eingehenden lastabhängigen Funktion entgegen einer Rückstellkraft verschiebbaren Stellglieds einstellbar ist.
  • Diese Maßnahmen ergeben in vorteilhafter Weise eine in die bisherigen Konstruktionen gängiger Kleinölbrenner integrierbare Steuereinrichtung zur lastabhängigen Steuerung des Öl- und Luftdurchsatzes. Dadurch, daß das Stellglied hier innerhalb des Brennerrohrs angeordnet ist, ergibt sich eine sehr kompakte Anordnung, bei der in vorteilhafter Weise eine feste Verbindung des Stellglieds mit einem entsprechenden Schieber zur Steuerung des Luftdurchsatzes und eine entsprechende Abstützung des Stellglieds an einem entsprechenden Schieber zur Steuerung des Öldurchsatzes möglich ist, so daß durch Veränderung der einen Größe automatisch auch die andere Größe entsprechend nachgeführt wird. Die hier zur Verwendung Kommende Simplexdüse ist nicht nur billig und wartungsfreundlich sondern ermöglicht gleichzeitig auch eine Vorlauf steuerung des Öls, die ihrerseits auf einfache Weise die Möglichkeit eines Abgleichs mit der erforderlichen Bewegung des Stellglieds bietet. Di mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen erreich- te Angleichung des Luftdurchsatzes an den momentanen Öldurchsatz ergibt auch bei niedrigem Öldurchsatz eine annähernd stöchiometrische Verbrennung ohne größeren Luftüberschuß und damit eine vollständige Ausnutzung des Brennstoffs ohne Unterkühlung der Brenngase. Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet somit ersichtlich nicht nur bei Vollast mit einem vergleichsweise guten Wirkungsgrad, sondern auch bei Teillast. Infolge der lastabhängigen Steuerung des Öl- und Luftdurchsatzes läßt sich eine hohe Einschaltdauer erreichen, womit Auskühlungsverluste und eine Temperaturwechselbeanspruchung praktisch nicht zu befürchten sind und vergleichsweise niedrige Abgastemperaturen erreicht werden. Infolge der laufenden lastabhängigen Durchsatzsteuerung wird gleichzeitig sichergestellt, aucn daßr die Abstrahlungsverluste verhältnismäßig gering sind. Anfahrvorgänge mit den hiermit verbundenen Nachteilen sind daher selten. Die hier in vorteilhafter Weise unter Beibehaltung bzw. Steigerung des Vollastwirkungsgrads gelungene AnpassunG der momentanen Brennerleistung an einen momentanen Bedarf, der vorteilhaft durch Erfassung der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit im Wärmetauscher feststellbar ist, ergibt somit einen ausgezeichneten Gesamtwirkungsgrad. Die Steuerung des momentanen Öl- und Luftdurchsatzes, also der Energiezufuhr zum Wärmetauscher kann dabei einfach so erfolgen, daß die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit um einen Nullpunkt pendelt, wobei die zugeführte Energie in etwa der abgenommenen Energie entspricht. Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß die Erfindung die ihr gestellte AufGabe mit einfachen und kostengünstigen Mitteln löst und damit eine ausgezeichnete Gesamtwirtschaftlichkeit bietet.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der übergeordneten Maßnahmen kann dabei der Öldurchsatz durch laufende lastabhängige Beeinflussung des Drucks und der Temperatur des an der Einspritzdüse anstehenden Öls steuerbar sein, wobei der der höchsten einstellbaren Öltemperatur und dem niedrigsten einstellbaren Öldruck zugeordnete Ö1- durchsatz zweckmäßig so gewählt sein soll, daß eine ausreichende Zerstäubungsfeinheit gewährleistet ist. Hierbei lassen sich somit eine Überlagerung zweier praktisch gleichgerichteter Funktionen und damit eine besonders starke Drosselung des Öldurchsatzes bei Teillast und infolge dessen eine besonders hohe Einschaltdauer und besonders niedrige Abgastemporaturen und damit ein besonders guter Wirkungsgrad erreichen. Gleichzeitig lassen sich hierdurch auch die Startschwierigkeiten beseitigen, da beim Zünden des Öl-LuftgemischesTillast-bzw. Minimallastbedingungen mit kleinem Heizgasvolumen vorliegen und somit Pulsationen der Heizgase in der Brennkammer praktisch vernachlässigbar sind. Es ist zwar bekannt, daß die Viskosität von Heizöl mit zunehmender Temperatur abnimmt und daßbei der Durchsatz durch eine Düse mit zunehmender Öltemperatur ebenso fällt wie mit abnehmendem Öldruck. Diese Erkenntnis wurde bisher jedoch lediglich dazu genutzt, um Start- und Betriebsprobleme bei den bekannten Kleinölbrennern mit Zweipunktbetrieb zu verbessern. So konnte mit Erhöhung der Öltemperatur unmittelbar vor der Zerstäuberdüse mittels einer eingebauten Heizvorrichtung die Viskosität so beeinflußt werden, daß der gewünschte Öldurchsatz bei gleicher Zerstäubungsfeinheit mit einer vergleichsweise größeren Düsenbohrung durchgeführt werden konnte, wie die DE-OS 27 19 573 zeigt.
  • Zur lastabhängigen Steuerung des Luftdurchsatzes kann im Bereich des Sttömung swegs der Verbrennungsluft mindestens eine Drosselstelle vorgesehen sein, die durch eine im Bereich des Brennerrohrs vorgesehene Einschnürung und eine hiermit zusammenwirkende, am Stellglied festlegbare Blende gebildet wird. Diese Maßnahmen ergeben ersichtlich eine höchst einfache und übersichtliche und dennoch kompakte Bauweise. Zweckmäßig kann dabei im Falle einer Aufteilung des das Brennerrohr durchsetzenden Luftstroms in einen eine luftaustrittsseitig angeordnete Stauscheibe durchsetzenden Primärluftstrom und einen die Stauscheibe umströmenden Sek-undärluftstrom lediglich dieser lastabhängig einstellbar sein. Bei geringem Luftdurchsatz erhöht sich somit der Primärluftanteil, was in vorteilhafter Weise eine gute Vernebelung ergibt.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, daß das Stellglied mittels einer beweglichen Begrenzung einer Druckkammer verschiebbar ist . Diese Lösung gestattet in vorteilhafter Weise eine druckabhängige und/oder eine temperaturabhängige Verschiebung des Stellglieds.
  • In weiterer bevorzugter Fortbildung dieser Maßnahmen kann die Druckkammer im Bereich zwischen Düsenstock und Düsenhalter angeordnet sein, wobei das Stellglied über die vorzugsweise konzentrisch zur Düsenachse angeordnete Druckkammer an einem stationären Teil des Düsenkopfes abgestützt sein kann. Diese Maßnahmen ergeben eine sehr kompakte Anordnung, die sich in vorteilhafter Weise auch für einen nachträglichen Einbau in bereits bestehende Ölbrenner eignet. Hierzu ist einfach der bisherige Düsenkopf durch einen erfindungsgemäßen Düsenkopf zu ersetzen.
  • Vorteilhaft kann auf dem Düsenstock ein die Einspritzdüse und vorzugsweise die Stauscheibe tragender Düsenhalter verschiebbar gelagert sein, der zur Bildung des Stellglieds die Druckkammer begrenzt, die andererseits durch den stationären Düsenstock begrenzt sein kann. Hierbei bildet der Düsenhalter das Stellglied, von dessen Bewegung die Beeinflussung der diversen Steuergrößen abgeleitet werden kann. Mit dem das Stellglied bildenden Düsenhalter verschiebt sich hierbei gleichzeitig auch die hieran befestigte Stauscheibe, wodurch der zwischen dem äußeren Stauscheibenrand und dem Endquerschnitt des Brennerrohrs vorgesehene Durchtrittsspalt für die Sekundärluft dahingehend beeinflußt werden kann, daß sich bei abnehmendem Gesamtluftdurchsatz der Anteil der Primärluft hieran erhöht.
  • Gemäß einer weiteren Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann im Bereich des Strömungswegs des Öls eine durch zwei vorzugsweise einspritzdüsennah angeordnete, mit durch das verschiebbare Stellglied variierbarer Kraft aufeinander preßbare Dichtflächen gebildete Drosselstelle vorgesehen sein. Hierbei ergibt sich somit der gewünschte Öldruck als Funktion der Verschiebung des Stellglieds, die ihrerseits beispielsweise temperaturabhängig erfolgen kann.
  • Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die Druckkammer als Balg ausgebildet-ist, der durch Ausdehnung seines Inhalts oder durch Druckbeaufschlagung vergrößerbar ist und umgekehrt. Diese Maßnahme ermöglicht auf einfache Weise eine temperatur- bzw. druckabhängige Aktivierung der Druckkammer. Zweckmäßig kann die Druckkammer dabei als zylinderförmiger Doppelbalg ausgebildet sein, was ein geschlossenes, gegenüber dem Heizöl dichtes System ergibt. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Doppelbalg dabei mit einer Költemittelfüllung versehen sein, die lastabhängig erwärmbar ist. Hierzu kann der Doppelbalg einfach in Wärmeleitkontakt mit dem hieran vorbeigeführten, zur Reduzierung seiner Viskosität mittels einer zugeordneten Heizeinrichtung lastabhängig beheizten Öl gebracht werden. Die durch die Ausdehnung bzw. Kontraktion des die Druckkammer bildenden Balgs bewerkstelligte Bewegung des Stellglieds, als deren Funktion der Druck erscheint, kann hierdurch in vorteilhafter Weise in ein festes Abhängigkeitsverhältnis von der lastabhängig veränderbaren Temperatur des im Bereich der Einspritzdüse anstehenden Öls gebracht werden.
  • Eine weitere Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, daß die eine Dichtfläche der im Bereich des Ölströmungswegs vorgesehenen Drosselstelle am einspritzdüsenseitigen Ende eines zwischen der Heizeinrichtung und der Druckkammer angeordneten, aus wärmeleitfähigem Material bestehenden, verschiebbaren Rohrs vorgesehen ist, das vorzugsweise mit radialem Spiel auf der Heizeinrichtung angeordnet und gegenüber dem stationären Düsenhalter abgedichtet ist und mit seiner Dichtfläche eine zugeordnete Dichtfläche der zentral angeordneten Heizeinrichtung hintergreift und dessen der Dichtfläche gegenüberliegendes Ende, das gegenüber dem stationären Düsenhalter bewegbare Stellglied hintergreift und mittels einer Schließfeder hieran abgestützt ist. Die Reaktionskraft der Schließfeder wirkt hierbei als Rückstellkraft auf das bewegliche Stellglied, so daß auf eine weitere Rückstellfeder unter Umständen verzichtet werden kann. Zweckmäßig ist der Stillstanddruck innerhalb des Balgs dabei so groß, daß die Schließfeder unter Spannung gehalten wird. Hierdurch ist sichergestellt, daß sich das Steuersystem in der Stillstandsstellung in einer der Minimallast entsprechenden Stellung befindet, womit sich die Anzahl der Lastwechsel des Balgs reduzieren läßt, was sich in vorteilhafter Weise positiv auf die Lebensdauer auswirkt.
  • Eine alternative vorteilhafte Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, daß die Druckkammer einen einspritzdüsenseitigen, als Drosselstelle mit konstantem Querschnitt ausgebildeten Auslaß aufweist und mit Heizöl beaufschlagbar ist, dessen Druck im Bereich vor der Druckkammer lastabhängig steuerbar ist. Hierbei ist es möglich, die Druckkammer einfach als vom Heizöl durchströmten Einfachbalg auszubilden. Die Verschiebung des Stellglieds und damit die Einstllung der Verbrennungsluft erscheint hierbei als einfache Funktion des eingestellten Drucks. Zur lastabhängigen Steuerung des Heizöldrucks im Bereich vor der Druckkammer kann dabei einfach in dem der Heiz- ölpumpe nachgeordneten Druck- und/oder Rücklaufstutzen jeweils mindestens ein Steuerventil vorgesehen sein, das lastabhängig ansteuerbar ist.
  • Weitere zweckmäßige Fortbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden BeschreibunG einiger Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1 einen Düsenkopf mit über das Heizöl beheizbarem Doppelbalg und bewegbarem Düsenhalter teilweise im Schnitt,
    • Figur 2 einen Düsenkopf mit durch das Heizöl beheizbarem Doppelbalg und separatem Stellglied,
    • Figur 3. einen Düsenkopf mit einem durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Doppelbalg und bewegbaren Düsenhalter,
    • Figur 4 eine Ausführungsform mit/bewegbarem, das Stellglied bildenden Düsenstock,
    • Figur 5 einen Düsenkopf mit einem im Strömungsweg des Heizöls angeordneten Einfachbalg und diesem vorgeordneter Drucksteuerung,
    • Figur 6 eine Variation der Ausführung gemäß Figur 5 mit unterschiedlicher Drucksteuerung und
    • Figur 7 eine Variation der Ausführung gemäß Figur 2 mit düsenstockseiting angeordnetem Doppelbalg.
  • Der in Figur 1 dargestellte, in an sich bekannter Weise an einen Wärmetauscher 1, etwa in Form eines Heizkessels, angeflanschte Ölbrenner 2 besitzt einen Düsenkopf 3 mit einem äußeren Verbrennungsluftrohr 4 und einem zentral angeordneten Düsenstock 6, an dem ein eine Einspritzdüse 7 aufnehmender Düsenhalter 8 gelagert ist. Das Brennerrohr 4 und die Düsenhalterung begrenzen einen ringförmigen Verbrennungsluftkanal 5. Die Einspritzdüse 7 ist als Drall- bzw. Simplexdüse mit konstantem Bohrungsquerschnitt und ohne Ölrücklauf ausgebildet. Die Einspritzdüse 7 wird über einen Druckstutzen 9, der an eine hier nicht näher dargestellte Pumpendruck aufweisendem stellte Pumpe angeschlossen ist, mit Heizol versorgt, das in den Brennraum des Wärmetauschers 1 eingespritzt wird. Hierbei soll es sich um eine etwa im privaten Bereich verwendete Feuerungsanlage handeln. Der Ölbrenner 2 ist daher auf einen stündlichen Verbrauch unterhalb von 5 kg ausgelegt. Im Bereich des vorderen Endes des Brennerrohrs 4 ist eine in an sich bekannter Weise mit radialen Luftdurchtrittsschlitzen versehene Stauscheibe 10 vorgesehen, die hier einfach am Düsenhalter 8 befestigt ist. Über die Radialschlitze der Stauscheibe 10 gelangt Primärluft in die Brennzone. Über einen Ringspalt 11 zwischen Stauscheibe und dem vorderen, nach innen gekragten Ende des Brennerrohrs 4 gelangt Sekundärluft in die Brennzone. Die Zündung des Brennstoffluftgemiachs erfolgt über eine der Einspritzdüse 7 zugeordnete Zündelektrode 65. Zur Kontrolle der Flamme ist eine die Brennzone abtastende, hier im Bereich des Verbrennungsluftkanals 5 angeordnete Fotozelle 66 vorgesehen.
  • Zur Bewerkstelligung eines stationären Verhaltens und eines guten Wirkungsgrads wird die eingespritzte Ölmenge permanent an den Energiebedarf des Wärmetauschers 1 angepaßt. Gleichzeitig wird die zugeführte Verbrennungsluft so an den momentanen Öldurchsatz angepaßt, daß eine im wesentlichen stöchiometrische Verbrennung gewährleistet ist. Hierzu wird die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit im Bereich des Wärmetauschers 1 erfaßt und als Steuergröße verwendet. Die Steuerung des Öl- und Luftdurchsatzes, also die Steuerung der Energiezufuhr zum Wärmetauscher 1 wird dabei so durchgeführte daß die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit möglichst 0 ist bzw. sich gegen 0 bewegt, womit ein stationärer Zustand zwischen Energiezufuhr und Energieabgabe erreicht wird. Die Außentemperatur kann der Steuergröße als Niveauvorgabe in Form einer Kaskade aufgeschaltet werden.
  • Der Luftdurchsatz durch den Verbrennungsluftkanal 5 wird durch lastabhängige Veränderung seines freien Strömungsquerschnitts gesteuert. Hierzu ist eine Drosselstelle 12 vorgesehen, die durch eine scheibenförmige Blende 13 und eine hiermit zusammenwirkende Einschnürung 14 des Brennerrohrs 4 gebildet wird. Die Drosselstelle 12 ist auf weiter unten noch näher angegebene Weise einstellbar. Der Öldurchsatz durch die nicht einstellbare, rücklauflose Einspritzdüse 7 wird durch lastabhängige Beeinflussung der Temperatur und des Drucks des vorlaufseitig an der Einspritzdüse 7 anstehenden Öls gesteuert. Die Viskosität von Heizöl zunehmennimmt mit/der Temperatur ab. Der Öldurchsatz kann daher durch Temperaturerhöhung und Druckabsenkung gedrosselt werden und umgekehrt.
  • Zur vorlaufseitigen Beeinflussung der Temperatur des der Einspritzdüse 7 zugeführten Heizöls ist eine hier durch einen zentral angeordneten Heizstab gebildete Heizeinrichtung 15 vorgesehen, an welcher der Strömungsweg des über den Druckstutzen 9 der Einspritzdüse 7 zugeführten Heizöls in Form eines rücklauflosen, im Querschnitt ringförmigen Kanals 16 vorbeiführt. Die Heizeinrichtung 15 ist über Signalleitungen 17 in Abhängigkeit von der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit im Bereich des Wärmetauschers 1 derart ansteuerbar, daß die Temperatur erhöht wird, wenn weniger Energie benötigt wird und umgekehrt. Zur Bewerkstelligung eines günstigen Anfahrverhaltens wird mit minimalem Öldurchsatz angefahren. Dies läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß die Temperatur des Öls mit Hilfe eines Anfahrthermostaten 67 überwacht wird, der den Brennerbetrieb erst freigibt, wenn die erforderliche Öltempertur erreicht ist.
  • Zur Beeinflussung des Öldrucks ist im Bereich des durch den Kanal 16 gebildeten Strömungswegs eine Drosselstelle 18 vorgesehen, deren Dichtflächen 19 bzw. 20 vom die Drosselstelle passierenden Öl entgegen der Kraft einer Schließfeder 21 voneinander abgehoben werden müssen. Eine separate, temperaturanstiegsgeschwindigkeitsabhängige Beeinflussung der Öltemperatur und des Öldrucks und damit des öldurchsatzes sowie des hierzu gehörenden Luftdurchsatzes sind denkbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient die mittels der Heizeinrichtung 15 erzeugbare Öltemperatur gleichzeitig als Führungsgröße zur Einstellung eines gewünschten Öldrucks und eines zum jeweiligen von der Öltemperatur und vom Öldruck abhängigen Öldurchsatz gehörenden Luftdurchsatzes. Hierzu ist der Düsenhalter 8 im dargestellten Ausführungsbeispiel verschiebbar am stationären Düsenstock 6 gelagert. Der verschiebbare Düsenhalter 8 bildet dabei praktisch ein verschiebbares Stellglied zum Verstellen der hieran befestigten Blende 13 und der die im Bereich der Drosselstelle 18 wirksame Schließkraft aufbringenden, hiervon einseitig ebenfalls mitnehmbaren Schließfeder 21.
  • Zum Verschieben des verschiebbar gelagerten Düsenhalters-8 entgegen der Kraft einer am stationären Düsenstock abgestützten Rückstellfeder 22 ist eine Druckkammer 23 vorgesehen, hier in Form des Innenraums eines die Heizeinrichtung 15 umgebenden, zylinderförmigen Doppelbalgs 24, der durch einander gegenüberliegende Flächen des stationären Düsenstocks 6 bzw. eines hieran festgelegten Flansches 25 und des demgegenüber verschiebbar gelagerten Düsenhalters 8 begrenzt. ist. Die Druckkammer 23 ist mit einem Kältemittel gefüllt, das sich bei Erwärmung ausdehnt und umgekehrt. Zur Beheizung der Druckkammer 23 kann eine in diese integrierte, lastabhängig ansteuerbare Heizeinrichtung vorgesehen sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Wärmeübertragung an den Doppelbalg 24 durch das Heizöl, das seinerseits mittels der zugeordneten Heizeinrichtung 15 temperierbar ist. Hierzu führt der durch den Kanal 16 gebildete Strömungsweg des Heizöls einfach zwischen der Heizeinrichtung 15 und dem Doppelbalg 24 hindurch.
  • Zur Bildung der Drosselstelle 18 ist ein auf dem die Heizeinrichtung 15 bildenden Heizstab aufgenommenes, hin- und herbewegbares Rohr 26 vorgesehen, das mit einem die Dichtfläche 20 aufweisenden Bund versehen ist, der eine die Dichtfläche 19 bildende, hinterschnittene Kante des verschiebbaren Düsenhalters 6 hintergreift und mittels der Schließfeder 21 düsenstockseitig abgestützt ist. Hierzu ist das Rohr 26 mit einem den Flansch 25 hintergreifenden Bund versehen, an dem die Schließfeder 21 angreift, die somit vom verschiebbaren, ein Stellglied bildenden Düsenhalter 8 mitnehmbar ist. Die von der Schließfeder 21 aufgebrachte, von der Stellung des bewegbaren Düsenhalters 8 abhängige Kraft stellt praktisch die Schließkraft im Bereich der Drosselstelle dar und gibt somit den bei konstantem, von der Pumpe geliefertem Öldruck sich ergebenden Öffnungsquerschnitt der Drosselstelle 18 und damit den im Bereich des hinter der Drosselstelle 18 an der Einspritzdüse 7 anstehenden Öls vor. Um sicherzustellen, daß das gesamte Öl die Drosselstelle 18 passieren muß, ist der Ringspalt zwischen dem Rohr 26 und der hiervon umfaßten Heizeinrichtung abgedichtet. Zur Gewährleistung einer guten Wärmeübertragung liegt das aus wärmeleitfähigem Material bestehende Rohr 26 mit Wärmeleitkontakt an den äußeren Heizflächen der Heizeinrichtung 15 an. Der durch den Kanal 16 gebildete Strömungsweg des Öls führt radial außerhalb des Rohrs 26 zwischen Rohr und Doppelbalg 24 hindurch. Aufgrund der nachgeordneten Drosselstelle 18 ist sichergestellt, daß sich der gesamte Zwischenraum zwischen Rohr 26 und Doppelbalg 24 mit Öl füllt, so daß eine zuverlässige Wärmeübertragung an den Doppelbalg 24 gewährleistet ist.
  • Die Energiezufuhr zur Heizeinrichtung 15 erfolgt umgekehrt proportional zur Temperaturanstiegsgeschwindigkeit im Bereich des Wärmetauschers 1. Sofern die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit zu groß ist und abgesenkt werden soll, wird die Energiezufuhr zur Heizeinrichtung 15 erhöht, womit sich die Wärmeabgabe an das den Kanal 16 durchströmende. Öl erhöht, was zu einer Reduzierung der Viskosität des Öls führt, was bereits bei gleichbleibendem an der einen konstanten Düsenbohrungsdurchmesser aufweisenden Einspritzdüse 7 anstehendem Öldruck zu einer Absenkung des Öldurchsatzes führt. Die von dem den Kanal 16 durchsetzenden Öl bewerkstelligte Wärmeübertragung an den Doppelbalg 24 führt gleichzeitig zu einer Erwärmung und damit Ausdehnung des im Druckraum 23 eingeschlossenen Kältemittels, wodurch sich der Doppelbalg 24 verlängert, was zu einer entsprechenden Verschiebung des verschiebbar gelagerten Düsenhalters 8 in Figur 1 nach rechts führt. Der Düsenhalter 8 nimmt das im Bereich der Drosselstelle 18 formschlüssig hiermit zusammenwirkende Rohr 26 mit, wodurch die Schließfeder 21 zusammengedrückt wird, was zu einer Erhöhung der im Bereich der Drosselstelle 18 wirksamen Schließkraft führt. Diese Erhöhung der Schließkraft im Bereich der Drosselstelle 18 führt bei gleichbleibendem Pumpendruck zu einem Druckabfall im Bereich hinter der Drosselstelle 18 und damit zu einem Abfall des für die Einspritzung wirksamen, an der Einspritzdüse 7 anstehenden Öldrucks. Mit dem Düsenhalter 8 wird gleichzeitig die hieran befestigte Blende 13 verschoben und an die zugeordnete Einschnürung 14 angenähert, wodurch der Luftdurchsatz durch den Verbrennungsluftkanal 5 gedrosselt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird mit dem Düsenhalter 8 gleichzeitig auch die hieran befestigte Stauscheibe 10 so verschoben, daß der der Sekundärluft zugeordnete Ringspalt 11 verengt wird. Die Energiezufuhr zur Heizeinrichtung 15 führt hierbei demnach nicht nur zu einer Reduzierung der Ölviskosität, sondern gleichzeitig auch zu einer Absenkung des für die Einspritzung wirksamen Öldruck; und zu einer an den stark gedrosselten Öldurchsatz angepaßten Drosselung des Luftdurchsatzes, wobei diese sich insbesondere im Sekundärluftbereich bemerkbar macht.
  • Zur Entgasung des der Düsenbohrung der Einspritzdüse 7 zugeführten Öls ist das Rohr 26 mit einer an den die Dichtfläche 20 aufweisenden Bund sich anschließenden Verlängerung 27 versehen, die mit dem Düsenhalter 8 einen an die Drosselstelle 18 sich anschließenden Ringspalt 28 einschließt. Im Bereich dieses Ringspalts erreicht das Öl eine vergleichsweise hohe Geschwindigkeit, bevor es über ein vorgeordnetes Filter bzw. Sieb 29 in den gewindeförmigen Zuführkanal zur Düsenbohrung der als Drall- bzw. Simplexdüse ausgebildeten Einspritzdüse 7 eintritt. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Öls im Bereich des Ringspalts 28 werden Lufteinschlüsse vom Öl mitgerissen, so daß sich keine größeren-Luftblasen bilden können. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann ein weiteres, im Bereich des Austrittsquerschnitts des Druckstutzens 9 angeordnetes Ölfilter 29a vorgesehen sein. Hiermit läßt sich eine Vorfilterung des Öls erreichen, so daß auch bei kleinen Spaltweiten in der Größenordnung von 1/10 mm im Bereich der Drosselstelle 18 keine Betriebsstörungen zu befürchten sind.
  • Der grundsätzliche Aufbau der Anordnung gemäß Figur 2 entspricht der vorstehend beschriebenen Anordnung. Für gleichbleibende Teile finden daher gleichbleibende Bezugszeichen Verwendung. Bei der Ausführung gemäß Figur 2 ist der den Druckraum 23 einschließende Doppelbalg 24 einerseits durch den Düsenhalter 8 und andererseits durch einen verschiebbaren Ring 30 begrenzt. Der Düsenhalter 8 ist hierbei im Gegensatz zur Ausführung gemäß Figur 1 mittels eines hemdartigen Ansatzes bzw. einer aufgezogenen Muffe 68 oder dergleichen unverrückbar am stationär angeordneten Düsenstock 6 befestigt. Der Ring 30 bildet hierbei das verschiebbare Stellglied, das zur Einstellung einer im Bereich des Strömungsweg der Luft vorgesehenen, durch eine Einschnürung 14 und eine dieser zugeordneten, verschiebbaren Blende 13 gebildeten Drosselstelle 12 und einer im Bereich des Strömungswegs des Öls vorgesehenen Drosselstelle 18 dient. Im Gegensatz zur Ausführung gemäß Figur 1 ist bei der Anordnung gemäß Figur 2 der vom Brennerrohr 4 begrenzte Verbrennungsluftkanal durch ein den Düsenstock 6 und den Düsenhalter 8 mit Radialabstand umfassendes Luftführungsrohr 69 in einen den Radialschlitzen der Stauscheibe 10 zugeordneten Primärluftkanal 5a und einen dem Ringspalt 11 zwischen Stauscheibe 10 und Brennerrohr 4 zugeordneten Sekundärluftkanal 5b unterteilt. Das Luftführungsrohr 69 ist dabei so angeordnet, daß im Bereich der Einschnürung 14 eine Aufteilung des Luftstroms erfolgen kann. Die durch den das Stellglied bildenden Ring 30 zu bewerkstelligende Dosierung der Luft erfolgt hierbei durch Absperrung des Sekundärluftkanals 5b. Hierzu ist das Luftführungsrohr 69 mit dem Ring 30 fest verbunden und im Bereich seines Außenumfangs mit der der Einschnürung 14 zugeordneten Blende 13 versehen. Der Eingang in den Primärluftkanal 5a bleibt von der Blende 13 unberührt, was auch bei einem niedrigen Gesamtluftdurchsatz einen hohen Primärluftanteil hieran ergibt und damit eine gute Vernebelung sicherstellt. Der Ringspalt 11 zwischen Stauscheibe 10 und Brennerrohr 4 braucht bei dieser Ausführung nicht verändert zu werden. Die Stauscheibe 10 kann hier daher stationär angeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stauscheibe 10 am Brennerrohr 4 festgelegt. Das Luftführungsrohr 69 ist hier bis zur Stauscheibe 10 durchgeführt. Zur Bewerksteligung der erforderlichen Bewegbarkeit des Luftführungsrohrs 69 ist dieses einfach als zweiteiliges Teleskoprohr ausgebildet. Es wäre auch denkbar, die Stauscheibe 10 auf dem vorderen Ende des Luftführungsrohrs 69 aufzunehmen, so daß dieses einteilig ausgebildet sein könnte und sich gleichzeitig eine Einstellbarkeit des Spalts 11 zwischen Stauscheibe 10 und Brennerrohr 4 ergäbe.
  • Die den Düsenstock 6 mit dem Düsenhalter 8 verbindende Muffe 68 ist hierbei im Stellbereich des Rings 30 einfach mit Schlitzen 31 versehen, durch die am Ring 30 befestigte Halter 32 hindurchgreifen, an denen das Luftführungsrohr 69 befestigt ist. Der Ring 30 ist mittels einer Rückstellfeder in Form eines Einfachbalgs 33 entgegen der Wirkung des Druckraums 23 am Düsenstock 6 abgestützt. Der Einfachbalg 33 dichtet den vom Druckstutzen 9 gespeisten und daher unter Pumpendruck, der auch am Ring 30 angreift, stehenden Strömungsweg des Öls in Form des die stabförmige Heizeinrichtung 15 umgebenden Kanals 16 nach außen ab, so daß durch die Schlitze 31 kein Öl austreten kann.
  • Der durch den Kanal 16 gebildete Ölströmungsweg führt hierbei zwischen der stabförmigen Heizeinrichtung 15 und dem diese hier mit Radialspiel umgebenden Rohr 26 hindurch, das zur Bildung der Drosselstelle 18 mit einem die düsenkopfseitige Stirnseite der Heizeinrichtung 15 hintergreifenden Bund versehen ist. Das gegenüberliegende Ende des Rohrs 16 hintergreift den Ring 30 und ist mittels der Schließfeder 21 hieran abgestützt. Der Zwischenraum zwischen dem Rohr 26 und dem eine Kältemittelfüllung aufweisenden Doppelbalg 24 ist vom Strömungsweg des Öls aus zugänglich und ist daher mit Öl gefüllt. Das vordere Ende des Rohrs 26 liegt dichtend an der Wandung einer zugeordneten Bohrung des Düsenhalters 8 an, so daß der gesamte Öldurchsatz über die Drosselstelle 18 laufen muß. Die stehende Ölfüllung zwischen Rohr 26 und Doppelbalg 24 gewährleistet eine zuverlässige Wärmeleitung. Bei Wärmeabgabe durch die zentral angeordnete Heizeinrichtung 15 erfolgt hierbei eine Erwärmung des den die Heizeinrichtung 15 direkt umgebenden Kanal 16 durchströmenden Öls, das einen Teil der Wärme an das Rohr 26 ableitet, von dem die Wärme mittels der oben genannten Ölfüllung auf den Doppelbalg 24 übertragen wird. Das infolge Erwärmung sich ausdehende Kältemittel in der Druckkammer 23 wirkt auf den hier das Stellglied bildenden Ring 30, wodurch die Schließkraft der Schließfeder 21 erhöht wird und damit das Rohr 26 stärker in Richtung Abdichten der Drosselstelle 18 beaufschlagt wird. Gleichzeitig wird hierbei auch eine entsprechende Bewegung des Luftführungsrohrs 69 und damit der Blende 13 bewerkstelligt. Zweckmäßig erfolgt die kräftemäßige Auslegung bezogen auf einen vorgegebenen Pumpendruck hierbei so, daß die durch den Stillstandsdruck innerhalb der Druckkammer 23 hervorgerufene, auf den Ring 30 wirkende Kraft größer als die Kraft der Schließfeder 21 ist, so daß sich das Stellglied in der Stillstandstellung nicht in einer der Vollast sondern in einer der Minimallast entsprechenden Stellung befindet, was die Anzahl der erforderlichen Bewegungen des Balgs 24 und des Balgs 33 reduzieren kann und gleichzeitig sicherstellt, daß die Dinhtfläche des beweglichen Rohrs 26 bei Wegfall des Pumpendrucks die Drosselstelle 18 nach Art eines Schnellschlußventils schlagartig zumacht, womit ein Nachspritzen zuverlässig vermieden wird. Das gilt selbstverständlich auch für die übrigen Ausführungsformen. Eine Energiezufuhr zur Heiz-5 einrichtung 15 führt demnach auch bei dieser Ausführungsform nicht nur zu einer Reduzierung der Viskosität des Öls, sondern gleichzeitig auch zu einer Absenkung des Drucks des an der Einspritzdüse 7 anstehenden Öls und gleichzeitig zu einer Drosselung des Luftdurchsatzes.
  • Der grundsätzliche Aufbau der Anordnung gemäß Figur 7 entspricht der vorstehend beschriebenen Anordnung gemäß Figur 2. Die nachstehende Beschreibung der Figur 7 beschränkt sich daher im wesentlichen auf die ünterschiede, wobei für gleichbleibende Teile gleiche Bezugszeichen Verwendung finden. Bei der Anordnung gemäß Figur 7 liegt der einerseits an dem ein Stellglied bildenden Ring 30 anliegende, den Druckraum 23 begrenzende Doppelbalg 24 andererseits direkt am stationären Düsenstock 6 an. Der Bereich zwischen dem ein Stellglied bildenden Eng 30 und dem über die Muffe 68 fest mit dem Düsenstock 6 verbundenen Düsenhalter 8 ist durch den gleichzeitig als Rückstellfeder für den Ring 30 wirkenden Einfachbalg 33 abgedichtet. Die hier verwirklichte düsenstocknahe Anordnung des den Druckraum 23 begrenzenden Doppelbalgs 24 führt in vorteilhafter Weise zu vergleichsweise kleinen Stellkräften und damit zu vergleichsweise kleinen Balgdurchmessern und insgesamt zu einer kompakten Ausführung. In diesem Zusammenhang ist nämlich davon auszugehen, daß der die Heizeinrichtung 15 bildende Heizstab in seinem vorderen, düsenhalternahen Bereich wesentlich wärmer als in seinem hinteren, düsenstocknahen Bereich wirkt. Das im Druckraum 23 eingeschlossene Kältemittel wird hier daher in vorteilhafter Weise led#ich den niedrigeren, im hinteren Bereich des Heizstabs zu erwartenden Temperaturen ausgesetzt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß das Kältemittel leicht in den Druckraum 23 eingefüllt werden kann. Hierzu ist der Düsenstock 6 einfach mit einer Axialbohrung 71 versehen, die mittels einer Madenschraube 72 verschließbar ist. In der Axialbohrung 71 läßt sich in vorteilhafter Weise auch ein Thermoelement 73 zum Abtasten der Temperatur im Druckraum 23 unterbringen. Die düsenstockseitige Anordnung des Thermoelements 73 ermöglicht in vorteilhafter Wise eine einfache Verlegung der Anschlüsse. Die Überwachung der Temperatur des Druckraums 23 erleichtert die Steuerung des Brennstoffdurchsatzes. Dieser wird hier zur Erzielung einer vergleichsweise kurzen Regelstrecke in Abhängigkeit von der Temperatur im Druckraum 23 geregelt, wobei die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit im Bereich des Wärmetauschers 1 in Form einer Kaskade aufgeschaltet wird.
  • Die Drosselstelle 18 wird hier durch eine in den mit dem stationären Düsenstock 6 fest verbundenen Düsenhalter 8 eingelegte, mit einer zentralen Bohrung versehene Scheibe 74 und eine am gegenüberliegenden Ende des die Heizeinrichtung 15 bildenden Heizstabs angeordnete Kugel 75 begrenzt. Die die Bohrung 76 aufweisende Scheibe 74 liegt stationär an einem durch eine Schulter etc. des Düsenhalters 8 gebildeten Anschlag 77 an. Der die Heizeinrichtung 15 bildende Heizstab ist im Gegensatz zu den weiter oben geschilderten Ausführungen hier nicht fest mit dem Düsenstock 6 verbunden, sondern in axialer und radialer Richtung bewegbar angeordnet. In axialer Richtung stützt sich der Heizstab über die hiermit/zusammenwirkende Schließfeder 21 an dem ein Stellglied bildenden Ring 50 ab, was ein Öffnen und Schließen der Drosselstelle 18 ermöglicht. In radialer Richtung besitzt der Heizstab soviel Spiel, daß die Kugel 75 sich selbsttätig am zugewandten Rand der Bohrung 76 zentrieren kann. Die hier vorgesehene schwimmende Anordnung des die Heizeinrichtung 15 bildenden Heizstabs ergibt daher einen zuverlässigen Dichtsitz im Bereich der Drosselstelle 18, ohne daß bei der Bearbeitung des Heizstabs eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, was sich vorteilhaft auf den Herstellungsauftwand auswirkt. Aufgrund der stationären Anordnung der Scheibe 74 läßt sich zudem mit vergleichsweis einfachen mitteln eine zuverlässige Abdichtung der Scheibe 74 gegenüber dem Düsenhalter 8 bewerkstelligen. Gleichzeitig ist in infolge der schwimmenden Anordnung des die Kugel 75 tragenden Heizstabs sichergestellt, daß beim Öffnen bzw. Schließen der Drosselstelle 18 keine nennenswerten Reibungskräfte zu überwinden sind, was sich ebenfalls positiv auf die Senkung der erforderlichen Stellkräfte und damit die Erzielung einer kompakten Bauweise auswirkt. Infolge der schwimmenden Anordnung des Heizstabs 15 fällt in vorteilhafter Weise auch eine düsenstockseitige Halterung des Heizstabs weg. Hierduch ist sichergestellt, daß die volle Länge des die Heizeinrichtung 15 bildenden Heizstabs zur Wärmeübertragung an das Öl zur Verfügung steht. Die Anordnung gemäß Figur 7 kommt daher in vorteilhafter Weise mit einem vergleichsweise kleinen Heizstabdurchmesser aus, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Erzielung einer kompakten Bauweise und damit auf die Vermeidung von Abstrahlverlusten auswirkt. Die den schwimmend angeordneten Heizstab aufnehmende Bohrung.des Düsenstocks 6 ist hier einfach mittels einer an der rückwärtigen Stirnseite des Heizstabs anliegenden, in die Düsenstockbohrung eingesetzten Metallbalgs 78 abgedichtet.
  • Zur Begrenzung der Stellbewegungen des Rings 30 in Richtung Erhöhung der-.Schließkraft im Bereich der Drosselstelle 18 ist eine vom Einfachbalg 33 umfaßte, an der in den Düsenhalter 8 eingelegten Scheibe 74 abgestützte huffe 79 vorgesehen. Diese gibt somit die stärk-ste Zusammenpressung der Schließfeder 21 und damit die höchste Schließkraft im Bereich der Drosselstelle 18 vor. Zur Bildung einer heizstabseitigen, der Schließfeder 21 zugeordneten Anlageschulter ist eine auf den Heizstab aufgeschraubte Hülse 80 vorgesehen. Hierzu ist der Heizstab mit einem auf sein vorderes Ende aufgesetzten Gewindezapfen 81 versehen, auf den die Hülse 80 aufschraubbar ist und der im Bereich seiner vorderen Stirnseite die Kugel 75 aufnimmt. Die auf den Heizstab aufschraubbare Hülse 80 ist hierbei leicht abnehmbar, so daß hinter der Hülse liegende Teile, beispielsweise die Schließfeder 21, leicht austauschbar sind. Die vorstehend geschilderten Maßnahmen ergeben daher auch eine hohe Montagefreundlichkeit. Zur Erzielung einer großen Wärmeübergangsfläche im Bereich des zwischen der Hülse 80 und der Muffe 79 hindurchführenden Strömungswegs 16 kann die Hülse 80 im Bereich ihres Außenumfangs mit Gewindegängen 82 versehen sein.
  • Zur Bewerkstelligung einer störungsfreien Strömung des Öls in dem vom Doppelbalg 24 umfaßten Bereich des Strömungswegs 16 ist ein den Heizstab mit radialem Spiel umfassendes Führungsrohr 83 vorgesehen, daß am das Stellglied bildenden Ring 30 befestigt ist. Hierzu ist das Führungsrohr mit einer die schließfederseitige Kante des Rings 30 umgreifenden Klaue versehen, die somit durch die Schließfeder 21 an die dieser zugeordnete Schulter des Rings 30 angedrückt wird. Hierdurch ist sichergestellt, daß das Rohr 23 bei jeder Bewegung des Rings 30 mitgenommen wird. Das Führungsrohr 83 ergibt eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Öls und damit einen guten Wärmeübergang. Gleichzeitig wird hierdurch sichergestellt, daß die radial inneren Falten des Doppelbalgs 24 lediglich durch stehendes Öl ausgefüllt werden, so daß sich einerseits eine gute Wärmeübertragung an das im Rückraum 23 enthaltene Kältemittel ergibt, andererseits jedoch eine Störung der Strömung durch die Kanten des Doppelbalgs 24 unterbleibt. Gleichzeitig ergibt das Führungsrohr 23 auch eine radial innere Abstützung des Doppelbalgs 24, was eine hohe Knicksicherheit gewährleistet.
  • Bei der Ausführung gemäß Figur 3, die im Prinzip der Anordnung gemäß Figur 1 entspricht, ist der verschiebbare Düsenhalter 8, der hier wiederum das Stellglied zur gleichzeitigen Beeinflussung des Luftdurchsatzes und des Öldrucks darstellt, durch Druckbeaufschlagung der Druckkammer 23 verschiebbar, die durch den Doppelbalg 24 gebildet wird, der durch einander gegenüberliegende Flächen des verschiebbaren Düsenhalters 8 und des stationären Düsenstocks 6 begrenzt wird. Hierzu ist die Druckkammer 23 über eine düsenstockseitige Bohrung 34 und eine hieran angeschlossene Druckleitung 35 mit einem außerhalb der Brennerdüse 3 angeordneten Stauraum 36 verbunden, aus welchem ein Druckmittel etwa in Form einer Hydraulikflüssigkeit, lastabhängig verdrängbar ist. Hierzu ist der Stauraum 36 im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Einfachbalg 37 begrenzt, der in einer mit einem Kältemittel gefüllten Kammer 38 angeordnet ist, die mittels einer zugeordneten Heizeinrichtung 39 lastabhängig, d. h. so beheizbar ist, daß bei zu hoher Temperaturanstiegsgeschwindigkeit in dem der Brennerdüse 3 zugeordneten Wärmetauscher eine Wärmeabgabe an die Kammer 38 erfolgt. Hierdurch dehnt sich das in der Kammer 38 enthaltene Kältemittel aus, wodurch der Balg 37 zusammengedrückt und damit Hydraulikflüssigleit aus dem Stauraum 36 verdrängt und in die Druckkammer 23 eingespeist wird. Die in die Druckkammer 23 eingespeiste Hydraulikflüssigkeit führt zu einer Ausdehnung des Doppelbalgs 24 und damit zu einer Verschiebung des verschiebbar gelagerten, hier das Stellglied bildenden Düsenhalters 8 entgegen der Kraft einer düsenstockseitig abgestützten Rückstellfeder 40. Die Bewegung des hier das Stellglied bildenden Düsenhalters 8 wird in Figur 1 entsprechenderweise zur Beeinflussung des Öldrucks im Bereich hinter der Drosselstelle 18 und des Luftdurchsatzes verwendet. Auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit Figur 1 kann daher zur Vermeidung von Wiederholungen Bezug genommen werden. Bei der Ausführung gemäß Figur 3 ist ebenfalls eine durch einen zentral angeordneten Heizstab gebildete Heizeinrichtung 15 zur Heizung des den Kanal 16 durchsetzenden Öls und damit zur Viskositätsreduzierung des Öls vorgesehen. Die dem Ringspalt 16 zugeordnete Heizeinrichtung 15 und die der den Stauraum 36 aufnehmenden Kammer 38 zugeordnete Heizeinrichtung 39 können zweckmäßig parallel angesteuert werden.
  • Bei der Ausführung gemäß Figur 4 dient der Düsenstock 6 mit Düsenhalter 8 und Einspritzdüse 7 als Stellglied, dessen Bewegung zur Beeinflussung des wirksamen Öldrucks und des Luftdurchsatzes verwendet wird. Hierzu ist der Düsenstock 6 verschiebbar gelagert und über eine Stange 41 mit der beweglichen Wandung 42 einer außerhalb der Brennerdüse 3 angeordneten Druckkammer 43 verbunden. Die Druckkammer 43 ist mit einer Kältemittelfüllung versehen, deren Temperatur mittels einer zugeordneten Heizeinrichtung 44 lastabhängig beeinflußbar ist. Die Heizeinrichtung 44 kann hierzu parallel zu einer im Bereich des Düsenhalters 8 vorgesehenen Heizeinrichtung 15 zur Beeinflussung der Temperatur und damit der Viskosität des die Brennerdüse 3 durchsetzenden Heizöls angesteuert sein. In die Druckkammer 43 ragt ein Balg 45 hinein, dessen kammerseitige Stirnwand die bewegliche Kammerwandung 42 bildet und mit der Stange 41 verbunden ist.
  • Der Balg 45 wird infolge einer Ausdehnung des Kältemittels im Druckraum 43 zusammengedrückt und umgekehrt. Die Rückstellbewegung wird durch eine Rückstellfeder 46 unterstützt. Anstelle der hier verwendeten Balganordnung könnte selbstverständlich auch eine Zylinder-Kolbenanordnung Verwendung finden. Die Bewegungen der Wandung 42 werden über die Stange 41 auf das Stellglied übertragen. Die Steuerung der Verbrennunglluft kann über eine am Düsenstock 6 befestigte, mit einer zugeordneten, luftrohrseitigen Einschnürung zusammenwirkenden Blende erfolgen oder, wie hier über ein vom Düsenstock 6 mitgenommenes Gestänge 47 oder eine elektrische, optische oder pneumatische Abtastung oder dergleichen auf eine entsprechende Dosiereinrichtung übertragen werden. Zur Beeinflussung des für die Einspritzung maßgebenden Öldrucks ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Regulierventil 48 vorgesehen, das im Bereich eines an den Düsenstock 6 angesetzten Einlaßstutzens 49 angeordnet ist, der über einen beweglichen Schlauch 50 mit einer hier nicht näher dargestellten Pumpe verbunden ist. Das Regulierventil 48 ist mit einem Regulierhebel 51 versehen, der mit einer stationären Anlaufkante zusammenwirkt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel greift der Regulierhebel 51 hierzu einfach durch eine zugeordnete Ausnehmung einer Lasche 52 hindurch, die am Gehäuse der Druckkammer 43 befestigt ist, welche stationär am Ölbrennergehäuse festgelegt sein kann. Bei einer Bewegung des Düsenstocks wird der Regulierhebel 51 verschwenkt und damit der Öldruck entsprechend reduziert oder erhöht.
  • Bei der Ausführung gemäß Figur 5 dient der Öldruck als Führungsgröße für das Stellglied zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes. Die Viskosität des Öls kann durch eine parallel hierzu angesteuerte Heizeinrichtung beeinflußt werden. Das Stellglied wird bei dieser Ausführungsform durch den Düsenhalter 8 gebildet, der gegenüber dem stationären Düsenstock 6 und Düsenhalter 8 ist hier ein die zentral angeordnete Heizeinrichtung 15 umgebender Einfachbalg 52 vorgesehen, der eine Druckkammer 53 einschließt, in 'welche der den Strömungsweg des Öls bildende, durch den Druckstutzen 9 beaufschlagte Kanal 16 einmündet und die daher direkt mit Heizöl beaufschlagt wird. Die Druckkammer 53 steht über einen Ringspalt 54 direkt in Verbindung mit dem Raum 55 vor der Einspritzdüse 7. Der Querschnitt des Ringspalts 54 ist hier so bemessen, daß hierdurch keine oder eine fest vorgegebene Drosselwirkung entsteht. Der Druck des den Druckraum 53 beaufschlagenden Heizöls bewerkstelligt eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Druckkammer 23, die sich durch eine Ausdehnung bzw. Kontraktion des Balgs 52 und damit durch entsprechende Verschiebungen des verschiebbar gelagerten, das Stellglied bildenden Düsenhalters 8 äußern. Der Öldruck wird hierbei im Bereich vor der Druckkammer 53 lastabhängig eingestellt, so daß der das Stellglied bildende Düsenhalter 8 lastabhängige Bewegungen durchführt, die zur lastabhängigen Steuerung diverser Steuergrößen abgegriffen werden können. Hierzu ist im Bereich ) des von einer Pumpe 56 beaufschlagten Druckstutzens 9 ein Regulierventil 57 vorgesehen, das mittels eines über einen Regler 58 lastabhängig angesteuerten Stellmotors 59 verstellbar ist. Die Ansteuerung des Stellmotors 59 kann parallel zur Ansteuerung der zur Viskositätsreduzierung vorgesehenen Heizeinrichtung 15 erfolgen.
  • In einer anderen Ausführungsform könnte das Regulierventil 57 auch im Bereich des Rücklaufstutzens der Pumpe 56 angeordnet sein. Bei Anordnungen dieser Art können Pumpen mit konstantem Fördervolumen Verwendung finden. Es wäre aber auch denkbar, eine lastabhängig ansteuerbare Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen bzw. eine mehrstufige Pumpe vorzusehen.
  • Bei dem der Figur 6 zugrunde liegenden Ausführungsbeispiel finden zur Drucksteuerung Magnetventile Verwendung. Hierzu ist der durch die Pumpe 56 beaufschlagte Druckstutzen 9 mit einem Entlastungsstutzen 60 versehen. Im Druckstutzen 9 und im Entlastungsstutzen 60 ist jeweils ein Ventil 61 bzw. 62 angeordnet, die mittels zugeordneter Stellmagnete 63 in Öffnungs- bzw. Schließstellung bringbar sind. Die Stellmagnete 63 sind über einen Regler 58 so ansteuerbar, daß der Druck im Druckstutzen 9 hier stufenweise analog der Last, d.h. des Wärmebedarfs eines zugeordneten Wärmetauschers zu- bzw. abnimmt. Bei Vollast befindet sich das dem Entlastungsstutzen 60 zugeordnete Ventil 62 in Schließstellung. Bei Teillast ist dieses Ventil 62 ebenso wie das dem Druckstutzen 9 zugeordnete Ventil 61 geöffnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber lediglich eine zweistufige Steuerung vorgesehen. Durch Erhöhung der Zahl der Ventile wäre jedoch eine Erhöhung der Stufenzahl möglich. Sofern eine hier durch eine Heizwendel angedeutete Heizeinrichtung 15 zur Beeinflussung der Ölviskosität vorgesehen ist, kann diese parallel zu den Stellmagneten 63 angesteuert werden, wie durch die gestrichelte Signalleitung 64 verdeutlicht ist.

Claims (39)

1. Kleinölbrenner, insbesondere für einen stündlichen Öldurchsatz im Bereich unter 5 kg, mit einem einem Wärmetauscher (1) zugeordneten Düsenkopf (3), der mindestens eine an eine Ölversorgung angeschlossene, auf einem zentral angeordneten, an einem Düsenstock (6) festlegbaren Düsenhalter (8) aufgenommene Einspritzdüse (7) und ein die Halterung der Einspritzdüse (7) unter Bildung eines an eine Luftversorgung angeschlossenen Verbrennungsluftkanals (5) umfassendes äußeres Brennerrohr (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Öldurchsatz durch dic Einspritzdüse (7), die als rücklauflose Drallbeziehungsweise Simplexdüse mit konstantem Düsenquerschnitt ausgebildet ist und der zum momentanen Öldurchsatz gehörende Luftdurchsatz durch den Verbrennungsluftkanal (5) lastabhängig steuerbar sind, wobei der Luftdurchsatz durch den Verbrennungsluftkanal (5) durch eine Axialbewegung eines im Düsenkopf (3) axial bewegbar angeordneten, gemäß einer zumindest den lastabhängig veränderbaren Druck des Öls im Bereich des zur Einspritzdüse (7) hin führenden Strömungswegs enthaltenden bzw. in diesen Öldruck eingehenden, lastabhängigen Funktion entgegen einer Rückstellkraft verschiebbaren Stellglieds (Düsenhalter 8, Ring 30, Düsenstock 6) einstellbar ist.
2. Kleinölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öldurchsatz durch laufende lastabhängige Beeinflussung des Drucks und der Temperatur des an der Einspritzdüse (7) anstehenden Öls -steuerbar ist, wobei der der höchsten einstellbaren Öltemperatur und dem niedrigsten einstellbaren Öldruck zugeordnete Öldurchsatz so gewählt ist, daß eine ausreichende Zerstäubungsfeinheit gewährleistet ist.
3. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Strömungswegs der'Verbrennungsluft mindestens eine Drosselstelle (12) vorgesehen ist, die durch eine im Bereich des Brennerrohrs (4) vorgesehene Einschnürung (14) und eine hiermit zusammenwirkende, am Stellglied (Düsenhalter 8, Ring 30, Düsenstock 6) festgelegte Blende (13) gebildet wird.
4. Kleinölbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Aufteilung des das Brennerrohr (4) durchsetzenden Luftstroms in einen eine luftaustrittsseitig angeordnete Stauscheibe (10) durchsetzenden Primärluftstrom und einen die Stauscheibe (10) umströmenden Sekundärluftstrom dieser lastabhängig einstellbar ist.
5. Kleinölbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (10), deren äußerer Rand mit einer luftaustrittsseitigen Einschnürung des Brennerrohrs (4) eine Drosselstelle (11) bildet, am Stellglied (Düsenhalter 8) befestigt ist.
6. Kleinölbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärluftstrom vom Primärluftstrom durch ein konzentrisch im Brennerrohr (4) angeordnetes Luftführungsrohr (69) abgesetzt ist, das als Teleskoprohr ausgebildet ist, das einerseits zur Stauscheibe (10) führt, die stationär angeordnet ist, und andererseits am Stellglied (Ring 30) festgelegt und im Bereich seines Außenumfangs eine in den Sekundärluftstrom hineinragende, mit einer Einschnürung (14) des Brennerrohrs (4) zusammenwirkende Blende (13) trägt.
Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet-, daß das Stellglied (Düsenhalter 8, Ring 30, Düsenstock 6) mittels einer beweglichen Begrenzung einer Druckkammer (23 bzw. 43 bzw. 53) verschiebbar ist.
8. Kleinölbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (43) außerhalb des Düsenkopfes (3) angeordnet ist, dessen Düsenstock (6) verschiebbar gelagert und zur Bildung des Stellglieds mit der beweglichen Wand (42) der Druckkammer (43) starr verbunden ist.
9. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (23 bzw. 53)innerhalb des Düsenkopfes (3) im Bereich zwischen Düsenstock (6) und Düsenhalter (8) angeordnet ist und daß das Stellglied über die vorzugsweise konzentrisch zur Düsenachse angeordnete Druckkammer (23 bzw. 53) an einem stationären Teil des Düsenkopfes (3) abgestützt .ist.
10. Kleinölbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Düsenstock (6) ein die Einspritzdüse (7) und vorzugsweise die Stauscheibe (10) tragender Düsenhalter (8) verschiebbar gelagert ist, der zur Bildung des Stellglieds die Druckkammer (23 bzw. 53) begrenzt, die andererseits durch den Düsenstock (6) begrenzt ist.
11. Ölbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenhalter (8) fest mit dem stationären Düsenstock (6) verbunden ist und daß im Bereich der Verbindung (Muffe 68) Durchtrittsschlitze (31) für an einer das Stellglied bildenden Druckkammerbegrenzung (Ring 30) angreifende, die Blende (13) und/oder das Luftführungsrohr (69) aufnehmende Halter (32) vorgesehen sind.
12. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Strömungswegs (Kanal 16) des Öls eine durch zwei vorzugsweise einspritzdüsennah angeordnete, mit durch das verschiebbare Stellglied (Düsenhalter 8, Ring 30) variierbarer Kraft aufeinander preßbare Dichtflächen (19 bzw. 20) gebildete Drosselstelle (18) vorgesehen ist.
13. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (23 bzw. 53) in einem Balg (24 bzw. 52) angeordnet ist, der durch Ausdehnung seines Inhalts oder durch Druckbeaufschlagung vergrößer- bzw. verkleinerbar ist.
14. Kleinölbrenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkamer (23) in einem vorzugsweise zylinderförmigen Doppelbalg (24) angeordnet ist.
15. Kleinölbrenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet. daß die am Stellglied (Düsenhalter 8, Ring 30) angreifende Druckkammer (23) mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, das lastabhängig aus einem vorgeordneten Stauraum (36) verdrängbar ist.
16. Kleinölbrenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die am Stellglied (Düsenhalter 8, Ring 30) angreifende Druckkammer (23) mit einer Kältemittelfüllung versehen ist, die lastabhängig erwärmbar ist.
17. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Luftdurchsatz und den Öldurchsatz beeinflussende Bewegung des Stellglieds (Düsenhalter 8, Ring 30) mittels der lastabhängig veränderbaren Temperatur des der Einspritzdüse (7) zugeführten Öls steuerbar ist.
18. Ölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß aur Beheizung des Öls eine vorzugsweise zentral angeordnete, vom Balg (24 bzw. 52) umfaßte Heizeinrichtung (15) vorgesehen ist, die lastabhängig mit Energie versorgbar ist.
19. Kleinölbrenner nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Öl zugeordnete Heizeinrichtung (15) über das hieran vorbeigeführte Öl in Wärmeleitkontakt mit der eine Kältemittelfüllung aufnehmenden Druckkammer (23) bringbar ist.
20. Kleinölbrenner nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem im Bereich des Düsenstocks (6) einmündenden, an eine Pumpe angeschlossenen Druckstutzen (9) zur Einspritzdüse (7) führende Strömungsweg (Kanal 16) des Öls im Bereich zwischen der zentral angeordneten Heizeinrichtung (15) und der diese umgebenden Druckkammer (23) hindurchgeführt ist.
21. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des düsenstockseitigen Abschnitts des zur Einspritzdüse (7) führenden Strömungswegs des Öls mindestens ein Ölfilter (29 bzw. 29a) angeordnet ist.
22. Kleinölbrenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Dichtfläche (20) der Drosselstelle (18) am düsenstockseitigen Ende eines zwischen der Heizeinriohtung (15) und der Druckkammer (23) angeordneten, aus wärmeleitfähigem Material bestehenden, verschiebbaren Rohrs (26) vorgesehen ist, das mittels einer vorzugsweise durch eine Schließfeder (21) aufbringbaren Schließkraft in Schließrichtung beaufschlagbar ist.
23. Kleinölbrenner nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrseitige Dichtfläche (20) eine zugeordnete Dichtfläche (19) des verschiebbaren Düsenhalters (8) hintergreift und daß das der Dichtfläche (20) gegenüberliegende Rohrende eine Gegenfläche des stationären Düsenstocks (6) hintergreift und mittels der Schließfeder (21) hieran abgestützt ist.
24. Kleinölbrenner nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (26) mit Wärmeleitkontakt an der hiergegen abgedichteten Heizeinrichtung (15) anliegt.
25. Kleinölbrenner nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (26) mit radialem Spiel auf der Heizeinrichtung (15) angeordnet und gegenüber dem stationären Düsenhalter (8) abgedichtet ist und mit seiner Dichtfläche eine zugeordnete Dichtfläche der zentral angeordneten Heizeinrichtung (15) hintergreift und daß das der Dichtfläche gegenüberliegende Ende des Rohrs (26) das gegenüber dem stationären Düsenhalter (8) bewegbare Stellglied (Ring 30) hintergreift und mittels der Schließfeder (21) hieran abgestützt ist.
26. Kleinölbrenner nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Stillstandsdruck der Druckkammer (23) entsprechende Kraft größer als die Kraft der Schließfeder (21) ist.
27. Kleinölbrenner nach Ansprnch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (30) mittels eines die Schließfeder (21) umfassenden Einfachbalgs (33) mit einem dem Doppelbalg (24) gegenüberliegenden, stationären Bauteil (Düsenstock 6, Düsenhalter 8) verbunden ist.
28. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) ene an seine Dichtfläche sich anschließende Verlängerung (27) aufweist, die einen ein der Einspritzdüse (7) vorgeordnetes Sieb (29) umfassenden, an die Drosselstelle (18) sich anschließenden Ringspalt (28) abgrenzt.
29. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (53) einen Auslaßspalt (54) mit konstantem Querschnitt aufweist und mit Öl beaufschlagbar ist, dessen Druck im Bereich vor der Druckkammer (53) lastabhängig steuerbar ist.
30. Kleinölbrenner nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (53) als Innenraum eines vom Öl durchströmten Einfachbalgs (52) ausgebildet ist.
31. Kleinölbrenner nach Anspruch 28 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Pumpe (56) nachgeordneten Druckstutzen (9) und/oder Rücklaufstutzen (60) jeweils mindestens ein Steuerventil (57 bzw. 61 bzw. 62 bzw. 48) vorgesehen ist, das lastabhängig steuerbar ist.
32. Kleinölbrenner nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (48) mit dem Stellglied, vorzugsweise mit dem das Stellglied bildenden, verschiebbaren Düsenstock (6) verbunden ist und ein Schaltglied (51) aufweist, das mit einem stationären Element (52) zusammenwirkt.
33. Kleinölbrenner nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (57) mittels eines lastabhängig ansteuerbaren Stellmotors (59) verstellbar ist.
34. Kleinölbrenner nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß vom Druckstutzen (9) ein Entlastungsstutzen (60) abzweigt und daß zumindest der Entlastungsstutzen (60) mittels mindestens eines lastabhängig ansteuerbaren Ventils (62) absperrbar ist.
35. Kleinölbrenner nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (56) als lastabhängig ansteuerbare, vorzugsweise mehrstufige Pumpe ausgebildet ist.
36. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit im Bereich des Wärmetauschers (1) eine lastabhängige Größe bildet, in Abhängigkeit von welcher der Öl- und/oder Luftdurchsatz steuerbar ist.
37. Kleinölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außentemperatur der lastabhängigen Größe als Niveauvorgabe kaskadenförmig aufschaltbar ist.
38. Kleinölbrenner nach einem der Ansprüche 1 - 14, 16 - 21, 26, 27, 36, 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (23) im Bereich der dem Düsenstock (6) zugewandten Seite des Stellglied (Ring 30) angeordnet ist.
39. Kleinölbrenner nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der die Heizeinrichtung (15) bildende Heizstab in axialer und radialer Richtung beweglich angeordnet ist und ein mit einem stationär angeordneten Dichtsitz (Scheibe 74) zusammenwirkendes Schließorgan (Kugel 75) trägt.
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